Re: was für Chemiker - Motorradhelm und Schläge
Es gibt sogar sehr viele Arbeiten zur Rissinduktion und Ausbreitung in Kunststoffen. Grundsätzlich gibt es nur einen externen Mechanismus, der die Rissinduktionsenergie von z.B. PC-Schalen heruntersetzt: Kerben! Solange er keine Kerben hat, wird er der Rissinduktion und Ausbreitung immer den selben Widerstand entgegensetzen (Alterungsphänomene mal aussen vor), auch wenn er mal wo runtergefallen ist. Anders als bei Metallen oder anderen Werkstoffen gibt es bei Kunststoffen keine stoßinduzierte Gefügeänderung des Materials. Der Hersteller muss sich aber absichern, da Kerben nicht immer als solche erkannbar sind - kleine, oberflächliche Microrisse können auch eine "Kerbe" darstellen. Nun ist es aber nicht so, daß ein Helm, wenn er vom stehendem Motorrad auf die Straße fällt gleich unbrauchbar wird - ist ja kein Keramik........
Die Risswiderstandsenergie ist grundsätzlich höher, je duktiler das Material ist - da PC sogar sehr duktil ist (es ist sogar "schmiedbar") hat es da die besseren Karten als beispielsweise Fieberglashelme. Das sagt natürlich nichts über den Verformungswiderstand im Falle eines Aufschlages aus - da sind andere Materialien wieder besser. Die Hersteller müssen hier naturgemäß einen Kompromiss eingehen (natürlich auch bei den Kosten...). Daß die Innenpolsterung den Großteil der Aufprallenergie aufnehmen muss liegt auch auf der Hand: Hoher Durchschlag- und Deformationswiderstand gegenüber Deformationsenergievernichtung lassen sich halt nicht gut in einem monophasigen Material vereinen..... Microrisse im Schaumstoff der Innenpolsterung spielen allerdings dabei kaum bis gar keine Rolle.
Interessant sind faserverstärkte Materialen, die sowohl der Deformation- als auch dem Durchschlag einen extrem hohen Widerstand entgegen setzen, aber dafür kaum Deformationsenergie vernichten können - den Stoß mehr oder weniger energieelastisch an die Innenpolsterung weiterleiten - was eben auch nicht im Sinne des Kopfschutzes ist.... auch hier ist man daher zu einem Kompromiss gezwungen...... Ein echter Vorteil der Faserverbundhelme ist allerdings ihr geringeres Gewicht (einige schaffen es unter die 1000g Grenze).
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